Этот вид электрокардиостимулятора также имеет два электрода — один располагают в правом предсердии, а другой вводят в правый желудочек. Оба электрода подают электрические импульсы, но лишь желудочковый электрод связан с рецептором для улавливания активирования желудочков сердца. Спонтанная активация предсердий пренебрегается. Предсердный электрод подает электрические импульсы, которые вызывают активирование предсердий и их сокращение.

Спустя известный период времени, равный нормальному интервалу P—R, следует подача электрического импульса через желудочковый электрод, активирование желудочков и их сокращение. Таким образом парная электрокардиостимуляция представляет собой электрический шунт атриовентрикулярной системы и активирует предсердия и желудочки в последовательности, подобной нормальной.

На практике, в настоящее время чаще всего применяют электрокардиостимуляторы типа on demand. Всюду предпочитают трансвенозный путь введения активного электрода как при временной, так и при постоянной электрокардиостимуляции.